Göçler, nesli tükenmekte olan türler ve küresel değişim üzerine çalışan bilim insanları, önümüzdeki yıl fırlatılacak uydu tabanlı bir sistem tarafından izlenecek binlerce hayvana izleme cihazları yerleştiriyor. Başarılı olması halinde proje, gezegenin insan dışı dünyalarının aydınlatılmasına yardımcı olabilir.
Saha biyologları sabırlı kişilerdir; genellikle sahada uzun günler ve haftalar geçirirler ve sonuç vermesi yıllar süren deneylere kendilerini adarlar. Ancak bu inatçı kalabalığın arasında bile Martin Wikelski öne çıkıyor.
2001 yılında, Panama’da bir akşam verandada otururken, Alman kuşbilimcinin aklına “hayvanların interneti” fikri geldi; gezegenin insan olmayan dünyalarını ortaya çıkaracak, sensör takan vahşi yaşamdan oluşan küresel bir sistem. Bunu 2005 yılına kadar hayata geçirebileceğini düşündü. Yaklaşık 20 yıl sonra Wikelski, bürokratik aksaklıklardan teknik aksaklıklara ve jeopolitik krizlere kadar uzanan engelleri aştıktan sonra nihayet başarılı olmuş olabilir. ICARUS (International Cooperation for Animal Research Using Space) olarak bilinen uzay tabanlı sisteminin, uydu tabanlı en son haliyle 2025 yılında özel bir roketle fırlatılması planlanıyor.
Hayvanların internetinin temelinde yatan fikir, her türlü organizmaya ve hatta bazı cansız nesnelere (buzullar, okyanus plastik döküntüleri) bazıları bir ataçtan daha hafif olan küçük, güneş enerjisiyle çalışan izleme cihazları takarak gezegenin gizli fenomenlerine – keskin kınlı şahinlerin izlediği uçuş yolları, genç yaşta ölen kutup kırlangıçlarının başına gelen kesin kaderler, kritik tehlike altındaki saiga antiloplarının tam arazi gereksinimleri – uyum sağlamaktır. Bu ucuz ve tüm dünyayı kapsayan hayvan etiketleme sistemi, binlerce etiketli hayvanı uzaydan izleyerek ve onların deneyimlerini tüm popülasyonların ve hatta türlerin karşı karşıya olduğu daha geniş etkilere bağlayarak, bilim insanlarının küresel değişimin kesin etkenlerini ve çok daha fazlasını anlamalarına yardımcı olmayı amaçlıyor.
Almanya’daki Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü Göç Bölümü Direktörü Wikelski, bu verilere sahip olma ve “insanları dışarıda olup bitenlerin inanılmaz güzelliği ve zenginliğinden haberdar etme” beklentisinin çabayı değerli, hatta acil hale getirdiğini söyledi. Son kitabı Hayvanların İnterneti’nde yazdığı gibi bu aynı zamanda doğru: Discovering the Collective Intelligence of Life on Earth (Hayvanların İnterneti: Yeryüzündeki Yaşamın Kolektif Zekasını Keşfetmek) adlı son kitabında yazdığı gibi, “ne kadar çok tuzak olacağına dair hiçbir fikri yoktu… kaç kez umutsuzca vazgeçmek istedik, çünkü tüm süreç o kadar zarif bir şekilde sinir bozucu hale gelmişti ki artık buna dayanamıyorduk.”
2018’de Wikelski’nin ekibi, birçok ülke ve kıtadan tasarımcılar, mühendisler ve hükümet yetkilileriyle yıllarca çalıştıktan sonra, ICARUS alıcısının Kazakistan’dan Uluslararası Uzay İstasyonu’na bir Soyuz roketiyle fırlatıldığını ve Rus kozmonotların onu yörüngedeki laboratuarın kendi tarafına yerleştirdiğini gördü. Wikelski fırlatma için “Dans ettik, ağladık ve birbirimize sarıldık” diye yazdı. “Neredeyse 20 yılın tüm stresi üzerimizden kalktı.”
Hayvanların interneti Mart 2020’de yayına girdi, ancak yıl bitmeden Rus ISS modülündeki mekanik sorunlar sistemi devre dışı bıraktı. Sistemin tekrar çalışır hale gelmesi için neredeyse bir yıl geçti. 2021 baharında sistem nihayet çalışmaya başladı ve dünyanın dört bir yanındaki yaklaşık 3.500 etiketli hayvandan veri almaya başladı. Ancak 2022 kışında Rusya Ukrayna’yı işgal etti ve Batı Rusya ile ilişkilerini kesti. ICARUS’un veri aktarımı aniden durdu.
ISS başarısızlığının ardından Wikelski’nin ekibi, sistemi her zaman uzun vadeli hedefi olan uydu tabanlı alıcıları kullanacak şekilde yeniden tasarlamaya başladı. 2022 yılında, NASA ve Alman uzay ajansı arasında ortak bir girişim olan ve 2028 yılında fırlatılması planlanan bir sonraki GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) uydusu üzerinde yörüngeye oturacak bir ICARUS alıcısı için planlar neredeyse hazır görünüyordu. Ancak son dakikada yapılan siyasi pazarlıklar, projenin Alman fonunun üçte birinden fazlasını hortumladı ve ICARUS’u dahil etmek için para kalmadı. “Tamamen yıkılmıştık,” diye hatırlıyor Wikelski. Projesine bir çözüm bulması ya da sonunda vazgeçmesi için üç ay süre verdi. “İşte o zaman küçüldük ve bir CubeSat’a ihtiyacımız olduğunu söyledik.”
Ve böylece önümüzdeki yıldan itibaren proje, ICARUS alıcılarını beş adet nispeten düşük maliyetli CubeSat (kabaca bir Rubik küpü büyüklüğünde ve sadece birkaç kilo ağırlığında minyatür uydular) üzerinde özel fırlatma şirketlerini kullanarak fırlatmayı planlıyor. Max Planck Topluluğu tarafından finanse edilen sistemin fırlatılması yaklaşık 1,57 milyon dolara mal olacak ve yıllık işletme giderleri yaklaşık 160.000 dolar olacak.
Colorado Denver Üniversitesi’nde sayısal ekolojist olan ve Ukrayna’daki savaş araştırmayı kesintiye uğratmadan önce dağ yağmurcunlarının göç modellerini incelemek için ISS etiketlerini kullanan Michael Wunder, “Bunun jeopolitik yönü oldukça büyük” dedi. Devletin uzay ajanslarını dahil etmek yerine, projenin yeni iterasyonu bilim insanlarını kontrol altında tutuyor.
Yeni sistem daha geniş bir küresel kapsama alanı sağlıyor – ISS alıcısı gezegenin en yüksek enlemlerindeki etiketlerle iletişim kuramıyordu – ve Wikelski’nin ekibi aradan geçen yılları etiketleri birkaç gram küçültmek ve hayvanların onları “takması” için yeni yollar tasarlamak için kullandı ve bilim insanlarının çalışabileceği türlerin sayısını büyük ölçüde artırdı. Ekip şu anda 4.000 eski etiketi yeni sistemle çalışacak şekilde yükseltiyor. Künyeler hayvanın enerji harcamasının saatlik hesabını veriyor; hava basıncı, rakım, sıcaklık ve nem gibi çevresel faktörleri ölçüyor ve hatta hayvanın davranışını yorumlamaya yardımcı olmak için yapay zeka kullanıyor.
Kuzey Carolina Doğa Bilimleri Müzesi aracılığıyla ICARUS için Kuzey Amerika projelerini koordine eden Ashley Lohr, bu veri hazinesinin “araştırmacılar için pek çok kapı açacağını” söyledi. “Hayvan ne kadar stresliydi? Hayvan bu zamanda bu yerdeyken çevresel koşullar nasıldı?”
Wunder’in laboratuvar grubu 2021 yılında Colorado’da 17 dağ yağmurcununu etiketledi. Amerika Birleşik Devletleri’nin kuzey-orta kesimlerindeki düzlüklere özgü olan bu tür, son altmış yılda yüzde 80 oranında azaldı. Ancak yaşam alanları ve davranışları nedeniyle bu kuşları incelemek oldukça zor. Wunder, “Ötüyorlar ve sesleri yüksek ama yüzünüze bakmıyorlar,” diyor ve üreme mevsiminde kilometrekareye sadece üç kuş düşecek yoğunlukta yaşayarak kendi alanlarını seviyorlar. Yağmurcunlar genellikle özel çiftlik arazilerini işgal ediyor, bu da onları izinsiz girmeden bulmayı zorlaştırıyor. Göçmen ötücü kuşları saymak için zamanlanan kuş gözlemleri Mayıs ayında yapılırken, Mart sonu ve Nisan ayında ürüyorlar.
Wunder uzun zamandır dağ yağmurcunlarının farklı, yapılandırılmış göç modellerini mi takip ettiğini yoksa farklı bölgelerden gelen kuşların kış sürülerinde birbirine karışıp karışmadığını anlamaya çalışıyor. Ayrıca kuşları göç etmeye iten şeyin ne olduğunu da öğrenmek istiyor. “Bir şeyden uzaklaşıyorlar mı yoksa başka bir şeye doğru mu hareket ediyorlar?” diye soruyor. Ayrıca kuşların tam olarak nerede sorun yaşadıklarını da belirlemeyi umuyor.
ISS alıcısı 2022’de kararmadan önce, ICARUS etiketleri yağmur kuşlarının sabit göç rotalarını takip etmediğini ve ülkenin dört bir yanından gelen kuşların kışın birbirine karıştığını ortaya çıkardı. İletim yapan birkaç kuş öldüğünde, Wunder araştırmacıları bulundukları yerlere gönderebildi ve ölüm nedenini keşfetti – avlanma. Kuşlar Şubat ayında Colorado’ya dönmeye başladı ve Wunder hangilerinin geri döneceğini görmek için sabırsızlanıyordu – ama sonra Ukrayna’da savaş başladı. “Bilgimiz kesilmişti, daha fazla bilgi yoktu” dedi.
Wyoming Üniversitesi’nde biyolog olan ve doktora sonrası araştırmasını Max Planck Enstitüsü’nde hayvan göçü üzerine yapan Ellen Aikens, ICARUS’un ekoloji ve biyolojide “demokratikleştirici bir güç” olarak hizmet edebileceğine inanıyor. Aikens’e göre bu, oyun alanını eşitlemenin bir yolu; böylece “daha küçük bir bütçeye sahip olan ya da biraz daha belirsiz türler üzerinde çalışan ve arkasında çok fazla fon bulunmayan insanlar, bu [hayvanların] nereye gittiğine dair aynı tür bilgileri, temel bilgileri elde etmeye başlayabilir.”
Aikens, laboratuvarında Alman e-obs şirketi tarafından üretilen bir etiket kullanarak altın kartallar üzerinde çalışıyor. “Eğer paranız yetiyorsa ve kuşunuz transformatörü taşıyabilecek büyüklükteyse, kuş araştırmalarında biyolojinin altın standardıdır” – kazlar, leylekler ve kartallar gibi. Tek bir e-obs etiketi 1.500 dolardan daha pahalı ve hücresel bir ağ üzerinden çalışıyor, yani araştırmacılar hayvan yaşadığı sürece veri aktarım maliyetini de ödemek zorunda. Aikens, “Araştırmanızı yayınlamanıza olanak tanıyacak iyi bir örneklem büyüklüğü elde etmek istiyorsanız, bu gerçekten hızlı bir şekilde artar” dedi. “ICARUS etiketleri büyüklük sırasına göre daha ucuz.”
Aikens, ICARUS’un bilim insanlarının hayvanları inceleme şeklini değiştirmeye yardımcı olacağına inanıyor. İnsan olmayan komşularımız “gezegenin nabzını tutabilir ve değişimin dedektörleri olabilir ve çevrenin sağlığını anlamamıza yardımcı olabilir” dedi. “[Hayvanlar] bu geniş mesafeleri hareket ettikçe, iklim modellerini daha iyi bilgilendirebilecek ayrıntılı çevresel bilgiler toplayabilir ve ister gökyüzünün yükseklerinde, ister okyanusun derinliklerinde veya kalın bir buz tabakasının altında olsun, izlenmesi zor yerlerde bilgi toplayabilirler.”
ICARUS etiketleri güneş enerjisiyle çalışıyor, oysa mevcut bazı etiketleme sistemleri pillerle çalışıyor ve bu piller ölebiliyor – bu da o birey üzerindeki araştırmayı sona erdiriyor veya onları değiştirmek için yeniden yakalamayı gerektiriyor. Diğer etiketleme sistemleri ise hayvanların bir sinyal kulesinin yanından geçmesine dayanıyor. Kuşlar ve yarasalar gibi bazı hayvanlar için işe yarıyor, ancak diğerleri için işe yaramıyor. Lohr, “ICARUS uydu destekli olduğu için, hayvanınızın şebekeye geri dönmesini ve bir kulenin yanından geçmesini beklemek zorunda değilsiniz” dedi. Bunun yerine, bir uydu bir alanın üzerinden her geçtiğinde, yakındaki etiketli hayvanlardan elde edilen veriler açık erişimli bir veritabanı olan Movebank’a yüklenecek.
Aikens, sonuçta araştırmacıların ICARUS verilerinin “etkili koruma stratejilerini belirlememize yardımcı olabileceğini” umduklarını söyledi. “Arazi üzerindeki sıkışma noktalarını belirlememize yardımcı olabilir.” Araştırmacıların yıllardır göçlerini takip ettiği geyik ve pronghorn antilopu gibi Kuzey Amerika toynaklıları da dahil olmak üzere bazı türler için bu zaten gerçekleşiyor olsa da, gezegendeki türlerin çoğu için “bu verilerden ve bu geniş bilgi kapsamından yoksunuz, bu da bu ince ölçekli müdahaleleri gerçekleştirmeyi çok daha zor hale getiriyor. ICARUS’un pek çok boşluğu doldurmaya yardımcı olabileceği bir yer burası.”
Wikelski, hayvanların interneti belirli konulara odaklanabilirse – örneğin, bir kuş türünün, yediği belirli bir böceğin bir bölgeye püskürtülen belirli bir kimyasal tarafından öldürülmesi nedeniyle yok olması – bu tür bilgilerin insanları harekete geçirebileceğine inanıyor. “İnsanlar yaptıkları şeyin gerçekten yararlı olduğunu bilirlerse bu konuda bir şeyler yapmaya istekli olurlar” dedi.
Wikelski şimdilik sabırlı davranmaya devam ediyor. Temmuz başında kendisiyle konuştuğumda son engelle uğraşıyordu: biri faydalı yük sorunundan, diğeri de fırlatma rezervasyonunu güvence altına almak için gereken 30.000 dolarlık ödemenin onaylanmasını geciktiren kötü zamanlanmış bir yaz tatilinden kaynaklanan uydu fırlatma gecikmeleri. “Projemiz artık herkesin ufkunda yer alamayacak kadar küçük” dedi. “Önceden çok büyüktü.”
Yine de Wikelski umutluydu. Ekibi hayvanları etiketlemek için en düşük stresli yöntemleri inceliyor ve mükemmelleştiriyor ve hatta geyikler için tuz yalama ve küçük bir elastik bant içeren otomatik etiketleme sistemlerini test ediyordu. ICARUS’un potansiyelinden emin olmaya devam etti.
“Biyolojide dönüştürücü olduğunu düşündüğümüz gerçekten önemli bir husus, etiketlemenin ölçeklendirilmesidir” dedi. “Yani tek bir hayvan değil, 50 ya da 100 hayvan ya da bir kıta boyunca bunu yapabilirsiniz.” Önümüzdeki iki yıl içinde Avrupa’da karatavuklar, fırtına ardıç kuşları, ebabiller ve serçeler de dahil olmak üzere 9.000 hayvanı etiketlemeyi planlıyor. Genel kalıplara göre bu 9.000 hayvandan yaklaşık 7.000’inin ilk yıl içinde öleceğini söyledi. “Bu da nihayet nerede yok olduklarını anladığımız anlamına geliyor. Ölüm tuzakları nerede? Bu etiketler o kadar akıllı ki, bize bir dişinin yuva yapıp yapmadığını ve yavruların kaybolup kaybolmadığını söyleyebiliyor. Böylece sadece yetişkinlerin nerede yaşadıkları ve öldükleri hakkında bilgi edinmekle kalmıyor, aynı zamanda yetişkinler yumurtadan çıkma veya kuluçkaya yatma konusunda başarılı oldular mı? Belli bir bölgede büyük bir sorun var mı? Böylece bireyleri popülasyonlarla ilişkilendirebilir ve değişimin itici güçlerini anlayabiliriz.”
*Bu yazı The ‘internet of animals’ could transform what we know about wildlife başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
